南岭构造带东段产出一系列中生代双峰式火山岩,是我国华南地区最重要的火山岩型铀矿找矿靶区之一。其中白面石火山盆地和仁差火山盆地中产出有中型到大型的铀矿床,但紧挨这两个盆地的寻乌盆地和菖蒲盆地至今未发现有工业矿体。对这几个盆地中的双峰式火山岩的形成时间、岩浆岩的成因机制、构造背景以及与铀矿化关系等的研究也非常薄弱。因此,本文选取仁差盆地、寻乌盆地、菖蒲盆地和白面石盆地中的火山岩和次火山岩为研究对象,进行详细的野外地质考察、系统采样,并进行锆石U-Pb年代学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析,探讨南岭东段火山岩的成因机制和地球动力学背景。同时对白面石盆地和仁差盆地中的铀矿床开展了沥青铀矿U-Pb同位素定年、黄铁矿原位硫同位素和微量元素分析等研究,探讨了南岭东段火山岩型铀矿床的成矿机制,总结了区域成矿规律和控矿因素,为在该区的下一步找矿勘查工作提供了建议。锆石U-Pb年代学分析显示:寻乌盆地中碎斑熔岩和花岗斑岩形成于97⁹9 Ma;仁差盆地火山岩形成于188¹92 Ma和95¹05 Ma两个时期;菖蒲盆地火山岩形成于约187 Ma,白面石盆地基底花岗岩形成于约243 Ma,白面石盆地玄武岩形成于约186 Ma,因此南岭东段火山盆地中的火山岩主要形成于早侏罗世（186¹92 Ma）和晚白垩世（95¹05 Ma）两个时期。仁差盆地278铀矿床中沥青铀矿U-Pb同位素年代学分析表明铀矿化年龄为53⁷1 Ma,明显晚于火山岩浆活动时间。结合白面石铀矿田沥青铀矿U-Pb同位素年代学分析,表明南岭东段铀矿化时间集中于三个时期:第一期铀矿化148¹89 Ma,第二期铀矿化128¹39 Ma,第三期为53¹03M,表明南岭东段火山岩型铀矿床主要形成于火山岩浆活动期后,成矿作用持续较长时间。仁差盆地和菖蒲盆地中早侏罗世酸性火山岩具有A型岩浆岩特征:具有高的Na₂O+K₂O值,富集HFSE,10000*Ga/Al>2.6,Zr+Nb+Ce+Y>500×10^-6,Zr>250×10^-6,Nb>20×10^-6,在A型花岗岩判别图解中落入A型花岗岩区域。早侏罗世酸性火山岩的初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr在0.709508⁰.711352之间,ε_Nd（t）值为-10.8^-6.8,Nd模式年龄1.5².0 Ga;锆石εHf（t）值-14.6^-9.3,Hf模式年龄1.8².1 Ga。地球化学特征表明这些酸性火山岩应由中元古代变质地壳部分熔融而来。菖蒲盆地、白面石盆地和仁差盆地中的早侏罗世玄武岩都具有洋岛玄武岩（OIB）的地球化学特征,显示板内岩浆岩的地球化学特征。综合最近的研究结果,表明南岭地区早侏罗世基性岩可能起源于软流圈地幔的部分熔融,但受到不同程度的地壳混染。南岭地区早侏罗世A型花岗质岩浆岩和玄武岩在时空上密切共生,应形成于陆内裂谷环境。由于软流圈地幔上涌,引起下地壳中元古代变质岩发生部分熔融,最终基性岩浆和酸性岩浆喷发形成早侏罗世的双峰式火山岩组合。南岭东段寻乌盆地和仁差盆地的晚白垩世双峰式火山岩酸性端元具有A型岩浆岩和高分异I型岩浆岩的地球化学特征,Sr-Nd-Hf同位素组成表明晚白垩世酸性火山岩的源区也主要为中元古代变质岩基底,但受到不同程度地幔物质的混合。南岭东段的晚白垩世基性岩无Nb、Ta负异常,具有明显正的ε_Nd（t）值,不同于同时代东南沿海岛弧性质基性岩的地球化学特征。晚白垩世太平洋板块向华夏板块俯冲,岛弧岩浆作用可能以武夷山为界,其东侧为俯冲岛弧环境,西侧形成弧后拉张盆地（包括仁差盆地、寻乌盆地和南雄盆地等）。白面石盆地中的铀矿体主要产于火山盆地底部的花岗质砂岩和玄武岩中,矿化以细脉状矿化为主,黄铁矿是铀矿床中最主要的伴生硫化物矿物。对与铀矿化共生的黄铁矿原位硫同位素分析结果显示:成矿早期黄铁矿-石英脉型铀矿石中黄铁矿硫同位素组成δ³⁴S在-3‰⁺1‰之间,成矿晚期黄铁矿-萤石脉型铀矿石中黄铁矿硫同位素组成δ³⁴S在-12‰^-7‰之间。成矿流体中的硫可能主要来自岩浆岩,晚期成矿流体具有更高的氧逸度。通过白面石铀矿田基底花岗岩、玄武岩、矿石共生硫化物和萤石Sr-Nd-Pb同位素对比分析表明,成矿物质主要来源于基底白面石花岗岩。综合分析认为白面石铀矿田成矿模型为:由于地壳拉张,区域断裂构造发育,引发盆地里以大气降水来源为主的流体循环,流体从火山盆地基底的花岗岩中淋滤U变成成矿流体,当流体往上迁移流经火山盆地底部的含炭砂岩地层及基性火山岩时,由于流体氧逸度的降低,铀发生沉淀形成矿体。与白面石盆地相比,菖蒲盆地基底为变质岩,缺乏含铀的花岗岩基底可能是菖蒲盆地缺乏铀矿化的主要原因。仁差盆地中的铀矿体主要产于火山盆地中的次流纹斑岩和蚀变辉绿岩中,矿体受断裂构造控制,矿化以细脉状和浸染状为主。仁差火山盆地中278铀矿床中黄铁矿的原位硫同位素和微量元素分析表明:蚀变辉绿岩中黄铁矿δ³⁴S在-3.1⁺3.6‰,黄铁矿中U含量0.02⁰.27×10^-6;蚀变次流纹斑岩中黄铁矿δ³⁴S在-16.8⁺1.9‰之间连续变化,黄铁矿中U含量为0.62³06×10^-6。形成蚀变辉绿岩中黄铁矿的热液流体氧逸度低,黄铁矿中硫同位素组成代表了流体中硫同位素组成,硫主要来源于火山岩。蚀变次流纹斑岩中黄铁矿较低的硫同位素组成反映了成矿流体具有高的氧逸度。通过对比分析变质岩、流纹岩、次流纹斑岩和铀矿物共生硫化物的Pb同位素组成表明,278铀矿床的成矿物质主要来源于次流纹斑岩。综合分析认为278铀矿床的成矿模式为:在新生代时期（⁷0 Ma）,区域拉张构造下形成以大气降水为主的具有高氧逸度的流体循环系统,流体淋滤火山岩中的硫和铀形成成矿流体。当成矿流体运移过程中遇到辉绿岩等地球化学还原障时,U被还原成矿。与仁差盆地相比,寻乌盆地中缺乏大规模断裂及基性岩脉,这可能是寻乌盆地未形成大规模铀矿化的主要因素。通过对南岭东段火山岩型铀矿床的成矿模型分析,总结该区域的主要控矿因素包括:印支期S型含铀花岗岩或燕山期富铀的酸性火山岩-次火山岩为矿化提供铀源;白垩纪-第三纪地壳拉张和红盆发育区域可导致以大气降水为主的热液流体发生对流循环;火山盆地中的断裂系统和还原障导致流体运移和铀发生沉淀成矿。这些控矿因素的耦合部分应为今后的重点找矿区域。